一种功能陶瓷粉体材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种功能陶瓷粉体材料及其制备方法，该功能陶瓷粉体材料主要由汽车尾气催化材料、吸附材料、稀土矿物材料、粘结材料和二氧化钛材料组成，经混料、成型、烧结、破碎、研磨等工序制成。该功能陶瓷粉体材料具有降解汽车尾气、净化空气的作用，在汽车尾气处理和环境保护等领域具有广阔应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种功能陶瓷粉体材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种陶瓷粉体材料，尤其涉及一种功能性陶瓷粉体材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着人民生活水平的不断提高，具有节能环保、人体保健功能的产品正在备受世人关注。目前已经开发出了多种功能陶瓷材料，这些功能陶瓷材料的应用已经非常广泛。如专利ZL02125487.7公开了一种多功能健康陶瓷粉体材料的组成、制备方法，该材料具有优良的辐射远红外线功能，可以活化水、抗菌，在陶瓷制品和水处理行业已经广泛应用；专利ZL200410062705.2公开了一种具有活化流体燃料分子及助燃功能的陶瓷粉体材料的组成、制备方法和用途，该材料具有优良的活化燃油、活化空气功能，在汽油车、柴油车节能领域已经广泛应用；专利CN200610014778.3公开了一种功能陶瓷保健材料及其制备方法。目前，随着汽车保有量的增加，汽车尾气造成的环境污染问题越来越严重，如何消除汽车尾气已经成为当今世界研究的热点问题。本专利技术正是在此研究背景下做出的，旨在消除环境中的汽车尾气。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种功能陶瓷粉体材料及其制备方法和应用，该陶瓷粉体材料能够吸附并消除环境中的汽车尾气，净化空气。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种功能陶瓷粉体材料，按重量百分比由以下原料制成：作为优选的技术方案，本专利技术提供了一种功能陶瓷粉体材料，按重量百分比由以下原料制成：所述的汽车尾气催化材料为伽马氧化铝、碱土改性CeZr复合氧化物与贵金属Pd、Rh的混合物；所述汽车尾气催化材料中贵金属的重量百分比为0.05～0.5％，如0.1％、0.2％、0.3％、0.4％或0.45％；所述汽车尾气催化材料中伽马氧化铝的重量百分比为50～80％，如55％、60％、65％、70％、75％或78％。伽马氧化铝、碱土改性CeZr复合氧化物与贵金属Pd、Rh的混合物是汽车三元催化器中常用的汽车尾气催化材料，而且生产制备方法已经很成熟，本专利技术中采用此种催化材料不但催化效果好，而且成本较低。所述的吸附材料为铁沸石、海泡石或炭分子筛的一种或几种的混合物；所述吸附材料中海泡石的重量百分比为0.25～15.0％，如0.3％、0.5％、1.0％、2.0％、3.0％、5.0％、8.0％、10.0％、12.0％或14.0％。海泡石具有大的比表面积，较大的离子交换能力，因而在化学催化，农药，有机肥填料领域、废水、废气的处理等方面的应用日益广泛。呈纤维状存在的海泡石，具有极大的潜在比表面积，具有很大的吸附能力。海泡石拥有包括贯穿整个结构的沸石水通道和孔洞以及大的表面积，理论上具有大量孔径为0.36nm－1.06nm的管状孔道及部分中孔和少量大孔结构。海泡石有高达900m2/g的理论表面积，在通道和孔洞中可以吸附大量的水与气体中极性物质，包括低极性物质。因此，海泡石具有很强的吸附能力。沸石具有架状结构，就是说在它们的晶体内，分子像搭架子似地连在一起，中间形成很多空腔。沸石可以用来吸附某些污染物。碳分子筛是利用筛分的特性来达到分离气体的目的。在分子筛吸附杂质气体时，大孔和中孔只起到通道的作用，将被吸附的分子运送到微孔和亚微孔中，微孔和亚微孔才是真正起吸附作用的容积。碳分子筛内部包含有大量的微孔，这些微孔允许动力学尺寸小的分子快速扩散到孔内，同时限制大直径分子的进入。由于不同尺寸的气体分子相对扩散速率存在差异，气体混合物的组分可以被有效的分离。所述稀土矿物材料为石英斑岩、大理石斑岩、独居石、花岗岩、花岗伟晶岩、磷酸铈镱矿或磷酸铈镧矿中的一种或几种的混合物。稀土有净化环境的功能。汽车尾气净化催化剂是稀土应用量最大的项目之一。所述粘结材料为膨润土或苏州土中的一种或两种的组合物。所述光自洁材料为二氧化钛材料，二氧化钛材料具有光自洁的功能，由其制备的自清洁玻璃和涂料已经在一些发达国家广泛使用。所述各原料的粒径均不低于200目。所述功能陶瓷粉体材料的中位径为0.2～8.0微米，如0.5微米、1.0微米、3.0微米、5.0微米、6.0微米或7.0微米。本专利技术所述的功能陶瓷材料以吸附材料为吸附体，将汽车尾气吸附到其表面，以汽车尾气催化材料为功能组分，将吸附的汽车尾气降解掉，另外，本专利技术的功能性陶瓷材料因添加了二氧化钛还具有光自洁的功能，稀土矿物材料能够产生特殊的能量转换、传输、存储功能，将其添加到本专利技术的陶瓷材料中能够增强汽车尾气降解效率和光自洁效率。另一方面，本专利技术还提供了一种如上所述的功能陶瓷粉体材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将所述重量百分比的原料球磨混料，使得到的粉体粒径不低于325目；(2)在步骤(1)得到的粉体中均匀喷洒占粉体重量0.5～2.0％的清水；(3)用压力机将步骤(2)制备的粉体成型，制得陶瓷坯体；(4)将步骤(3)制备的坯体在850～1200摄氏度烧结1.5～4小时，制得陶瓷烧结体；(5)将步骤(4)制备的陶瓷烧结体破碎、粉碎、研磨，制成中位径为0.2～8.0微米的功能陶瓷粉体材料。本专利技术所述的功能陶瓷材料可制成陶瓷片或其他形式的陶瓷体装填于汽车尾气净化器中，用于降解汽车产生的尾气。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的陶瓷材料具有降解空气中的汽车尾气的作用，可改善空气质量；由于添加了吸附材料和稀土材料，本专利技术的陶瓷材料吸附污染物及降解污染物的能力大大提高；并且本专利技术陶瓷材料的各组分均为常见物质，可轻易获得；另外，本专利技术所述的陶瓷材料制备方法简单，适宜工业化生产。具体实施方式下面通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。实施例1将伽马氧化铝、碱土改性CeZr复合氧化物与贵金属Pd的混合物40克，其中伽马氧化铝20克，贵金属Pd0.02克，海泡石与沸石的混合物30克，其中海泡石4.5克，石英斑岩粉体8克，苏州土粉体20克，二氧化钛粉体2克，放在球磨机中球磨4小时，混合均匀，使粉体粒径达到325目。在上述粉体中均匀喷洒0.8克的清水；用压力机将粉体成型，制得直径50毫米、厚度6毫米的陶瓷片坯体；将坯体在930摄氏度烧结4小时，制得陶瓷烧结体；将陶瓷烧结体破碎、粉碎、研磨，制成中位径(D50)为3.4微米的功能陶瓷粉体材料。实施例2将伽马氧化铝、碱土改性CeZr复合氧化物与贵金属Pd的混合物35克，其中伽马氧化铝28克，贵金属Rh0.175克，海泡石、沸石与碳分子筛的混合物粉体42克，其中，海泡石4.2克，大理石斑岩粉体5克，苏州土粉体15克，二氧化钛粉体3克，放在球磨机中球磨6小时，混合均匀，使粉体粒径达到325目。在上述粉体中均匀喷洒1.2克的清水；用压力机将粉体成型，制得直径50毫米、厚度6毫米的陶瓷片坯体；将坯体在1150摄氏度烧结1.5小时，制得陶瓷烧结体；将陶瓷烧结体破碎、粉碎、研磨，制成中位径(D50)为1.2微米的功能陶瓷粉体材料。实施例3将伽马氧化铝、碱土改性CeZr复合氧化物与贵金属Pd的混合物铁锂电气石粉体22克，其中伽马氧化铝13.2克，贵金属Rh0.044克，海泡石与碳分子筛粉体45克，其中海泡石6.75克，磷酸铈镱矿粉体3克，苏州土粉体27克，二氧化钛材料粉体3克，放在球磨机中球磨4小时，混合均匀，使粉体粒径达到325目。在上述粉体中均匀喷洒0.8克的清水；用压力机将粉体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功能陶瓷粉体材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：

【技术特征摘要】
1.一种功能陶瓷粉体材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：其中，所述的汽车尾气催化材料为伽马氧化铝、碱土改性CeZr复合氧化物与贵金属Pd、Rh的混合物；所述的吸附材料为海泡石或炭分子筛的一种或几种的混合物；所述稀土矿物材料为花岗伟晶岩、磷酸铈镱矿或磷酸铈镧矿中的一种或几种的混合物；所述光自洁材料为二氧化钛。2.根据权利要求1所述的功能陶瓷粉体材料，其特征在于，所述汽车尾气催化材料中贵金属的重量百分比为0.05～0.5％。3.根据权利要求1所述的功能陶瓷粉体材料，其特征在于，所述汽车尾气催化材料中伽马氧化铝的重量百分比为50～80％。4.根据权利要求1所述的功能陶瓷粉体材料，其特征在于，所述吸附材料中海泡石的重量百分比为0.25～15.0％。5.根据权利要求1所述的功能陶瓷粉体材料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：华文蔚，
申请(专利权)人：华文蔚，
类型：发明
国别省市：江苏;32